1試驗壩修建背景
黃河下游傳統的河道整治工程大多采用土石結構,依河勢情況分旱工和水工兩種情況進行修建。旱工是在黃河灘地上采用人工或機械挖出一個槽,槽內堆填散拋石或鉛絲石籠,再在其后填筑土壩基,然后用散拋石護坡。水工是利用柳石摟廂、散拋石或鉛絲籠石進行水工進占,占體出水后再進行拋石裹護,最后填筑土壩體修筑至設計高程。
無論是柳石結構修建的壩垛,還是散拋石修建的壩垛,由于其裹護體為分散結構,雖然能夠較好的適應河床變形,但是由于壩體基礎均不能一次性做到河床極限沖刷深度以下,存在搶險頻繁、防守被動和搶護維修費用高等問題。傳統結構修建的壩垛要經過長時間的多次搶險加固,待其根石達到一定深度后,才能逐步穩定。為了搶險加固這些壩垛工程,國家每年都要投入大量的人力、物力和財力。因此積極探索少搶險或不搶險的壩垛結構,具有十分重要的現實意義。
黃河各級河務部門在充分發揮傳統結構優勢的前提下,也在不斷利用新材料、新技術和新工藝進行新型壩垛結構的試驗研究,尋求能夠有效防御水流沖刷、少搶險或不搶險的壩垛結構型式。近年來,多種新材料、新工藝壩型在黃河上得以運用,如不搶險壩鋼筋混凝土灌注樁壩、少搶險壩充沙土工反濾布長管袋褥墊沉排壩等都被證明是較成功的新壩型。
在推廣應用已有新結構、新材料、新工藝壩型的同時,治黃工作者也在繼續探索新的壩型,以求得到更為經濟、易推廣且穩定的新壩型。在綜合考察多種新型材料的基礎上,河南黃河河務局決定采用意大利馬克菲爾公司生產的雷諾護墊在新鄉原陽武莊控導工程處修作一道雷諾護墊試驗壩。
2雷諾護墊簡介
2.1雷諾護墊型式及材料
雷諾護墊系采用以機編六邊形低碳鋼絲網面制成的網墊,在網墊內填充合乎一定要求的石頭共同構成的防護結構,鋼絲表面處理采用鍍鋅+覆塑雙重防腐。一般的雷諾護墊的規格為0.3m厚,2m寬,6m長。
雷諾護墊結構主要用于保護水工結構工程、河道整治工程等水利工程或航道工程來抵御水力沖刷、淘刷等。之所以命名為雷諾護墊,是因為其最先應用是在意大利的雷諾河。
2.2雷諾護墊的特點
雷諾護墊的主要特性包含6個方面,分別為:
(1)柔韌性:作為以低碳鋼絲作為組合體結構,雷諾護墊具有很強的柔韌性,能夠適應地基與被防護體的局部沉陷變形,并且可以自行調整愈合,阻止變形的繼續發展。
(2)耐久性:機編六邊形低碳鋼絲網面加上硬質石頭聯合形成了一個大的耐久性很強的整體。
(3)環保性:產品是由符合一定要求的石頭填充來達到防護的效果,在臨水環境中,經過泥沙的自然沉積,其表面可以較迅速地生長植被,并促進周邊微生態環境的恢復,具有完美的環境親和性。
(4)透水性:產品具有自然透水性,雷諾護墊安裝后,護墊后的水頭不會增加。同時能夠保證天然水體與地下水的自然交換,進一步加強了環保效果。